【摘 要】本文探討了水文測驗的目的,常見地下水的地質問題,巖土水測試及分析和水文地質數據采集的的方法,最大限度減少誤差,提高水文資料精度。
【關鍵詞】水文測試;數據處理;方法
在水利規劃、水工程建設管理、防汛抗旱、水資源管理與保護工作中都發揮了重要作用。水文測驗原始數據的計算和整理是水文工作最重要最基礎的組成部分,及時、準確、合理的水文數據對每年汛期領導機關做出正確決策,進行防災、減災起著十分重要的作用。
1.水文測試的目的
水文測驗為系統收集和整理水文資料的各種技術工作的總稱。狹義的水文測驗指水文要素的觀測。水文測驗包括:為了獲得水文要素各類資料,建立和調整水文站網。按統一的技術標準在各類測站上進行水位觀測,流量測驗,泥沙測驗和水質、水溫、冰情、降水量、蒸發量、土壤含水量、地下水位等觀測,以獲得實測資料。對一些沒有必要作駐站測驗的斷面或地點,進行定期巡回測驗。水文調查,包括測站附近河段和以上流域內的蓄水量、引入引出水量、滯洪、分洪、決口和人類其他活動影響水情情況的調查。也包括洪水、枯水和暴雨調查。水文測驗得到的水文資料,按照統一的方法和格式,加以審核整理,成為系統的成果,刊印成水文年鑒,供用戶使用,同時承擔著為國家水文站網收集水文數據的任務。水文地質勘察的幾個方面主要包括含水層和隔水層的情況、地質環境、地下水位的情況、自然地理條件等等。
2.常見地下水的地質問題
(1)水位上升導致的問題。主要是由于總體巖性產狀、降雨量、含水層結構、氣溫及人為的灌溉或施工等因素而導致地下潛水位上升,潛水位上升可能導致巖土體沼澤化或鹽漬化而使建筑材料的腐蝕性得到增強;使斜坡、河岸等巖土體產生滑移、崩塌等地質現象。(2)水位下降導致的問題。通常情況下,自然界巖土體水位下降的主要原因就是集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干)以及上游筑壩、修建水庫導致下游地下水被截留等人為因素。地面沉降、地裂或地下水源枯竭、水質惡化等后果會由于地下水位下降而造成,從而不利于保持建筑的穩定,對于人類的生存環境造成不利的影響。(3)水位頻繁升降導致的問題。因為地下水的頻繁交替將巖土體內膠結物內鐵、鋁等成分淋濕,土體失去該部分成分后變的疏松,孔隙比增大,壓縮模量及承載力降低等會導致水位的頻繁升降。(4)動壓力作用導致的問題。水的動壓力在自然狀態下是非常小的,然而,人類的工程地質勘察活動改變了地下水的天然動力平衡條件,從而會帶來管涌、流砂、基坑及隧道突涌等一系列的工程地質勘察問題。
3.巖土水測試及分析
(1)軟化性,就是巖土體在侵水后巖土力學強度降低的特性,通常情況下,通過巖土在侵水處于侵水飽和狀態同風干狀態下極限抗壓強度之比來表示軟化性,軟化性也是對巖石耐風化、耐侵水能力進行判斷的一項非常重要的就是標。(2)透水性,就是在重力作用下巖土允許水透過自身的性能,主要由巖土體空隙的大小和連通性以及空隙度來決定巖土體的滲透性的強弱,所以,它僅僅具備非常差的透水性,通常情況下,用滲透系數表示巖土體的透水性,通過抽水試驗來求得滲透系數。(3)給水性,就是水在重力作用下從飽水巖土內通過空隙裂隙等自由流出的性能。通常情況下,通過給水度來表示給水性,它是含水層的重要水文地質參數,一方面可以使基坑涌水量的大小受到一定的影響,另一方面,也對施工場地的疏干時間具有一定的作用,通常情況下,采用實驗室方法來測定給水度。(4)崩解性,就是巖土體在侵水濕化后,導致土粒間連接被消弱、破壞而崩散、解體的性質。通常情況下,使用崩解所用時間、崩解量及崩解方式等來表示崩解性。崩解性與礦物成分、巖土體的顆粒成分及結構等等都是關系非常密切的。(5)脹縮性,就是巖土體在吸水后和失水后發生體積上的變化的特性。脹縮性產生的主要原因就是顆粒表面結合水膜吸水變厚而在失水后變薄。脹縮性也是導致地裂縫或基坑隆起等一系列的問題的重要根源所在,脹縮性對工程地質勘察地基發生形變和土坡表層穩定性都能夠起到非常重要的作用。通常情況下,用膨脹率、體縮率、收縮系數等來表示脹縮性。
4.水文數據采集與測試
水文原始數據采集項目的不同,記載、計算表格也不同。系統集成了各種水文原始數據的計算方法,針對各種采集項目的特點,考慮到各種不同情況下的處理方法,因此能夠適應各種不同水文情況。利用系統,汛期可以為防汛、抗洪提供及時、準確的水文數據;非汛期可以更好地為水文資料整編服務。在水文資料整編過程中,利用錄入的各種數據,計算并打印出標準的水文原始數據記錄表格,而且把計算所得結果直接轉換成水文資料整編程序所需的各種數據文件避免了原始數據(計算結果)錄入成數據文件的中間過程,既節省了時間,又提高了資料精度,實現了水文原始數據計算微機化操作,為水文完全實現現代化邁出了堅實的一步。